interferenza su lamine sottili
Giaco
ho avuto modo di sentire le seguenti affermazioni riguardo al fenomeno di
interferenza su lamine sottili:
1) la differenza tra il fenomeno osservato su una macchia d'olio e il
fenomeno osservato su una bolla di sapone è che nel primo caso osserviamo in
riflessione, nel secondo in trasmissione;
2) la luce che attraversa una lastra di vetro non dà luogo all'interferenza
perché le diverse componenti monocromatiche uscenti dalla lastra risultano
parallele tra loro.
Personalmente ho parecchi dubbi circa entrambe le affermazioni, se non altro
perché sembrano in contraddizione: se è vera la 1), allora è falsa la 2) e
viceversa.
Dopodiché ecco ciò che ho pensato: nel caso della lastra di vetro, è vero
che il raggio policromatico si scinde nella lastra nelle diverse componenti
monocromatiche, ed è vero che in uscita tali componenti escono parallele tra
loro; tuttavia l'interferenza non ha luogo perché non ci sono componenti
coerenti l'una con l'altra (hanno lunghezze d'onda diverse, ergo non posso
avere fase costante nel tempo). Tuttavia credo si possano osservare i
diversi colori qualora la lastra abbia uno spessore sufficiente da separare
le diverse componenti monocromatiche tanto da permettere alla pupilla
dell'occhio di selezionare solo alcune componenti colorate.
Per quanto riguarda le bolle di sapone, credo pertanto che il fenomeno
osservato sia sempre dovuto alla riflessione sulla superficie della bolla,
non già alla trasmissione.
Che ne pensate?
Grazie in anticipo,
Giaco
giaco (punto) dos (presso) tiscali (punto) it
Giaco
grazie al raggio di seconda riflessione:
\ \
\ \
\ \
-----------------------
\ / \
-----------------------
\
\
Resta il fatto che la 2) č sbagliata (a mio avviso).
Elio Fabri
> ho avuto modo di sentire le seguenti affermazioni riguardo al fenomeno di
> interferenza su lamine sottili:
>
> 1) la differenza tra il fenomeno osservato su una macchia d'olio e il
> riflessione, nel secondo in trasmissione;
Ma anche in una bolla di sapone, direi che l'interferenza si veda meglio
per riflessione, anche se niente vieta di vederla anche per trasmissione
(v. dopo).
> 2) la luce che attraversa una lastra di vetro non da' luogo all'interferenza
> perche' le diverse componenti monocromatiche uscenti dalla lastra risultano
> parallele tra loro.
Questo non c'entra: v. dopo.
> ...
> Dopodiche' ecco cio' che ho pensato: nel caso della lastra di vetro, e' vero
> che il raggio policromatico si scinde nella lastra nelle diverse componenti
> monocromatiche, ed e' vero che in uscita tali componenti escono parallele tra
> loro; tuttavia l'interferenza non ha luogo perche' non ci sono componenti
> coerenti l'una con l'altra (hanno lunghezze d'onda diverse, ergo non posso
> avere fase costante nel tempo). Tuttavia credo si possano osservare i
> diversi colori qualora la lastra abbia uno spessore sufficiente da separare
> le diverse componenti monocromatiche tanto da permettere alla pupilla
> dell'occhio di selezionare solo alcune componenti colorate.
Non la vedrei cosi'.
Cominciamo col dire che l'interferenza c'e' anche con luce
monocromatica: il fatto che se la luce e' bianca si vedano strisce
colorate dipende dal fatto che l'andamento spaziale dell'interferenza
cambia con la lunghezza d'onda, per cui se osservi in una direzione
potrai vedere rinforzato un colore e attenuato un altro, in una
direzione diversa il colore che "vince" e' diverso, ecc.
Se si produce interf. per riflessione, si produrra' anche per
trasmissione, semplicemente per la conservazione dell'energia: se non
c'e' luce riflessa, ce ne sara' molta trasmessa, e viceversa.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------
Giaco
"Elio Fabri" <mc8...@mclink.it> ha scritto:
> Senz'altro in una macchia d'olio si vede la riflessione.
> Ma anche in una bolla di sapone, direi che l'interferenza si veda meglio
> per riflessione, anche se niente vieta di vederla anche per trasmissione
Sono d'accordo (in un secondo momento mi sono accorto dell'eventualità di
interferenza in trasmissione).
> > 2) la luce che attraversa una lastra di vetro non da' luogo
all'interferenza
> > perche' le diverse componenti monocromatiche uscenti dalla lastra
risultano
> > parallele tra loro.
> Questo non c'entra: v. dopo.
D'accordo anche qui.
> ...
> Cominciamo col dire che l'interferenza c'e' anche con luce
> monocromatica: il fatto che se la luce e' bianca si vedano strisce
> colorate dipende dal fatto che l'andamento spaziale dell'interferenza
> cambia con la lunghezza d'onda, per cui se osservi in una direzione
> potrai vedere rinforzato un colore e attenuato un altro, in una
> direzione diversa il colore che "vince" e' diverso, ecc.
Anche qui: totalmente d'accordo. Però vorrei sapere con precisione (chiedo
scusa se sono pedante) se quanto ho scritto sia vero oppure no; in breve: se
uso una lastra di vetro a facce piane parallele la teoria elementare mi dice
che le componenti si separano, pur restando parallele; quindi penso che se
la lastra è molto spessa (e trasparente anche a grandi spessori), segue che
riesco a separare sufficientemente le componenti monocromatiche fino a
poterle distinguere. Naturalmente ciò non c'entra nulla con l'interferenza.
> Se si produce interf. per riflessione, si produrra' anche per
> trasmissione, semplicemente per la conservazione dell'energia: se non
> c'e' luce riflessa, ce ne sara' molta trasmessa, e viceversa.
In definitiva penso di poter affermare con un certo margine di correttezza
che il vetro delle finestre non è colorato dall'interferenza perché non è
sottile come una lamina d'olio o di acqua saponata. Giusto?
Grazie,
Elio Fabri
> Anche qui: totalmente d'accordo. Pero' vorrei sapere con precisione (chiedo
> scusa se sono pedante) se quanto ho scritto sia vero oppure no; in breve: se
> uso una lastra di vetro a facce piane parallele la teoria elementare mi dice
> che le componenti si separano, pur restando parallele; quindi penso che se
> riesco a separare sufficientemente le componenti monocromatiche fino a
Il discorso completo non e' tanto semplice...
Diciamo che nell'interferenza da lamine entrano tre parametri: lunghezza
d'onda della luce, spessore della lamina, direzione della luce.
Pensando per cominciare a luce monocromatica, e a una sorgente a
distanza molto grande (infinito) e' dal gioco di questi tre parametri
che dipende se all'occhio ti arriva un massimo, un minimo o casi
intermedi.
Per es. nelle bolle di sapone lo spessore cambia: cambia nella
superficie della bolla, spec. se grande, a causa della gravita'; e
cambia nel tempo, perche' la bolla invecchiando si assottiglia.
Nel caso dell'olio sull'acqua invece conta di piu' il cambiamento di
direzione.
Poi considera che la sorgente di luce generalmente e' estesa (per es. il
cielo) per cui la luce arriva da tutte le direzioni, ma da un
determinato punto della lamina ti arriva nell'occhio solo quella che
proviene da uan data direzione.
Infine c'e' il fatto che la luce non e' monocromatica, e le condizioni
di massimo o di minimo cambiano da una l. d'onda all'altra: e' per
questo che si vedono strisce colorate.
Considera ora una lastra spessa (qualche mm, per esempio) ma ideale,
ossia con spessore rigorosamente costante (piani paralleli).
Con luce monocromatica vedresti frange anche in questo caso, ma molto
fitte. Con luce bianca non le vedi piu' perche' i massimi e minimi si
accavallano troppo.
Un altro modo di dire la stessa cosa e' che per vedere le frange occorre
che la "lunghezza di coerenza" della luce sia maggiore dello spessore
della lastra (all'ingrosso).
Infine: un vetro di finestra non e' un "vetro ottico"; il suo spessore
varia notevolmente da un punto all'altro. Se usi luce monocromatica
(laser) questo fara' apparire un sistema complicato e irregolare di
"frange di uguale spessore", ma con luce monocromatica la disomogeneita'
dello spessore e' un'altra buona ragione per non poter vedere frange.
Temo che il tutto non possa essere troppo chiaro, ma c'e' poco da fare:
la risposta e' un _buon_ libro di ottica.
Dove "buono" va inteso come "non un libro di fisica generale, dove si
parla di tutto un po', necessariamente in modo non approfondito". Invece
un libro dedicato all'ottica, come ad es. il classico Rossi.
Giaco
"Elio Fabri" <mc8...@mclink.it> ha scritto:
> Il discorso completo non e' tanto semplice...
> [...]
> Temo che il tutto non possa essere troppo chiaro, ma c'e' poco da fare:
> la risposta e' un _buon_ libro di ottica.
> Dove "buono" va inteso come "non un libro di fisica generale, dove si
> parla di tutto un po', necessariamente in modo non approfondito". Invece
> un libro dedicato all'ottica, come ad es. il classico Rossi.
Non so perché, ma mi aspettavo che la cosa sarebbe stata più complicata di
come la facessi io :-)
Grazie per la dettagliata risposta. E grazie anche della dritta
bibliografica (io conoscevo il Born-Wolf; forse le scelte esterofile non
pagano...!). In definitiva credo che prima o poi dovrò decidermi a studiare
seriamente l'ottica!
Saluti,
Giaco
giaco (punto) dos (presso) tiscali (punto) it
P.s.: ho letto alcuni articoli del sito http://astro.df.unipi.it/ElioFabri/;
mordace e nobilmente moderato quello sullo Zichico nazionale; bello anche
"Breve storia dell'elettrodinamica quantistica"; e poi ho apprezzato molto
gli articoli sul colore:
http://astro.df.unipi.it/CITD/Colour/La_Candela/La_Candela.html.
Complimenti!
Elio Fabri
> ...
> Grazie per la dettagliata risposta. E grazie anche della dritta
> bibliografica (io conoscevo il Born-Wolf; forse le scelte esterofile non
> seriamente l'ottica!
Ma se conosci il Born-Wolf, che vuoi di piu'? :-)
Non te l'avevo indicato perche' di solito e' un po' tosto, e non certo
introduttivo.
Ma nella sezione 7.5 c'e' di tutto e di piu', incluse le bolle di
sapone, gli anelli di Newton, il perche' non si vede interferenza in
luce bianca se la lastra e' spessa...
> P.s.: ho letto alcuni articoli del sito http://astro.df.unipi.it/ElioFabri/;
> ...
> Complimenti!
Grazie. Ogni tanto mi diverto, oppure mi sento in dovere di dire la
mia...
Giaco
"Elio Fabri" <mc8...@mclink.it> ha scritto:
> Ma se conosci il Born-Wolf, che vuoi di piu'? :-)
> Non te l'avevo indicato perche' di solito e' un po' tosto, e non certo
> introduttivo.
> Ma nella sezione 7.5 c'e' di tutto e di piu', incluse le bolle di
> sapone, gli anelli di Newton, il perche' non si vede interferenza in
> luce bianca se la lastra e' spessa...
Ops...in effetti ho peccato di pigrizia...rimedio subito andandolo a
consultare!
Grazie ancora.
Giaco
P.s.: il mio precedente messaggio è comparso sul newsgroup quattro giorni
dopo averlo spedito; quasi quasi torno all'uso del telegrafo!